Спасти и сохранить: как системы хранения данных помогают спасать планету

Появление специализированных систем хранения Lyve Mobile позволило исследователям из ассоциации Montana Space Grant Consortium и природоохранной организации The Nature Conservancy гораздо эффективнее отслеживать миграции птиц и оперативно реагировать на стихийные природные пожары.

На лугах северной Монтаны в США каждую весну тысячи шалфейных тетеревов устраивают брачные игры. Это небольшие птицы с белой грудкой весом от одного до трех килограммов. Самцы надувают желтые воздушные мешки на груди и раскидывают веером хвосты, издавая по утрам громкие звуки, чтобы отпугнуть соперников.

На каждом токовище для этот ритуала собирается сотни птиц. Недавно их число сократилось до нескольких десятков. В 2019 году в штате Монтана специалисты зафиксировали сокращение популяции шалфейных тетеревов на 40% по сравнению с предыдущими тремя годами. Причиной могла стать деятельность человека, изменение климата, природные циклы и т. д. Одно специалисты знают наверняка — шалфейные тетерева служат видом-индикатором, который указывает на общее благополучие экосистемы. Стабильная популяция свидетельствует о том, что ареал обитания безопасен, а природоохранные методы работают. Если популяция сокращается, нужно принимать меры.

Классические методы учета птиц обеспечивают не самую высокую точность. Например, по одной из методик исследователи визуально и по голосам просчитывают количество птиц на небольшом участке, а потом просто умножают полученную цифру на число таких участков на территории.

Все изменилось с появлением беспилотных летательных аппаратов (дронов) и программных алгоритмов подсчета птиц. Джейсон Хэнлон (Jason Hanlon) — управляющий и биолог природоохранной организации The Nature Conservancy, которая работает на ранчо Matador Ranch на зеленых лугах Монтаны. Среди его задач - отслеживание карты ареалов обитания луговых собачек и популяции шалфейных тереревов. В 2017 года Джейсон и его команда стали использовать для этого беспилотный дрон.

«Люди сотню лет проделывали эту работу с биноклями и блокнотами, — рассказывает Хэнлон. — Но сейчас технологии так развиты, что можно придумать что-то получше. Раньше невозможно было вести наблюдения ночью, а сейчас мы знаем, что многие птицы улетают до рассвета.»

Команда Хэнлона использует инфракрасную камеру на дроне, например, чтобы считать тетеревов на токовищах по ночам. Тетеревы мигрируют на большие расстояния от Канады до Вайоминга, так что у исследователей было всего полтора месяца на сбор данных. Автономность дрона невелика: он может провести в воздухе не более 20 минут. Хэнлон отправляет его в полет, а через 10–20 минут возвращает обратно, скачивает снимки с накопителя и подзаряжает аккумуляторы. Ему приходится перемещаться между 13 токовищами, на это уходит около часа. Джейсон запускает дрон два-три раза в день на разной высоте. Если во время съемки улетит хотя бы одна птица, вылет считается неуспешным, и исследователи отступают, чтобы не тревожить птиц, а дрон приходится запускать еще раз.

Отдельной проблемой оказалось хранение и передача информации. Хэнлон предпочитает хранить ее полностью, даже если сейчас данные не представляют никакой ценности. «Мы не удаляем никакие фотографии и видео. Может быть, однажды эти данные нам пригодятся и помогут ответить на вопросы, которые пока не приходили нам в голову, — рассказывает биолог. — Пока у нас нет алгоритмов для точного подсчета птиц на экране, но когда-нибудь они могут появиться, и мы используем их на уже имеющихся материалах. Надеюсь, мы еще сможем проанализировать их с разных сторон».

Любые жесткие диски, на которых хранится информация, очень чувствительны к тряске и вибрациям. А на грунтовых дорогах, по которым приходится перемещаться Хэнлону, без этого никак. Однажды он потерял все драгоценные данные: диск просто вышел из строя. Теперь Джейсон использует специальные устройства хранения Lyve Mobile Shuttle большого объема, которые не боится ни пыли, ни неровных дорог (на данный момент такие системы не доступны в РФ). За счет высокой скорости копирования растет и скорость работы исследователей в целом ведь иногда нужно управиться в световой день. О том, чтобы передавать данные «по воздуху» нет и речи: в этой местности просто нет надежного мобильного канала.

Lyve Mobile Shuttle имеет ряд серьезных отличий от обычных внешних накопителей. Два из них были для Хэнлона принципиальны: это противоударный корпус и большой объем — не надо дробить информацию на несколько менее вместительных дисков. Но есть и другие важные моменты: например, накопители Lyve Mobile Shuttle допускают прямое копирование с любых внешних систем хранения. У каждого накопителя есть экран на основе электронной бумаги с подсветкой, который дает возможность управлять копированием без использования компьютеров или ноутбуков.

Материалы по шалфейным тетеревам теперь соседствуют с тысячами изображений из 90 мест обитания луговых собачек. Новые технологии и увеличение емкости расширяют области применения, поэтому сейчас команда Хэнлона составляет схемы растительности и 3D-модели 144 водоемов на территории ранчо. Главный офис команды находится в четырех часах езды, а с помощью моделей исследователи могут изучать водоемы удаленно, не тратя время и деньги на дорогу до ранчо Matador Ranch и обратно.

«Шалфейные тетерева питаются полынью, особенно зимой. Сельскохозяйственные предприятия хотят засеять эти земли или разводить на них скот. В центре региона мы уже видим множество пашен. Наши луга, конечно, стали меньше, но это по-прежнему нетронутая экосистема. Собранные нами данные помогут защитить ее», — уверен Хэнлон.

Еще одной сферой, где дроны в буквальном смысле помогают спасти жизни людей и животных, стала борьба с лесными пожарами. Это настоящие стихийные бедствия, с которыми сталкиваются страны на разных континентах. Только в 2021 году по оценке GreenPeace площадь лесных пожаров в России составила 18,2 млн га, что стало рекордом с начала XXI века.

Снимки с воздуха позволяют оперативно собирать данные о пожарах, следить за развитием ситуации, анализировать скорость и направление распространения огня. Но для этого нужна максимальная скорость обработки данных. Дженнифер Фаулер (Jennifer Fowler) директор подразделения Autonomous Aerial Systems Office (AASO) в Университете Монтаны в США участвует в разработке системы, которая позволила бы собирать данные о природных пожарах в помощью дронов и использовать их, например, для определения скорости распространения огня по фотографиям.

В теории все просто, но на практике предстоит разработать методологию и моделирование, обеспечить высокую скорость передачи данных. Сейчас Университет регулярно получает информацию от Лесного управления США, но речь идет о десятках терабайт, с которыми публичные облака уже не справляются.

В сентября исследователи получили в распоряжение гиперспектральную камеру высокого разрешения. Повысились качество и количество получаемых данных, а вместе с ними и объемы. Оказалось, что камера генерирует около 7 Гбайт информации в день, которую нужно куда-то сохранить и быстро обработать.

На помощь пришла все та же связка: информацию с дронов стали записывать на специальные системы хранения Lyve Mobile Shuttle , точно такие же, какие использовал Джейсон Хэнлон при наблюдении за птицами. Объем в 16 Гбайт позволил не переживать за недостаток места, а функцией шифрования Seagate Secure по стандарту AES гарантировала защиту всех данных при передаче по военным стандартам. Крайне важным оказалось и наличие быстрых портов USB-C и 10GbE. Ведь данные, которые собирает Фаулер и команда, актуальны лишь в короткий промежуток времени, поэтому принципиально важно быстрее их скопировать и обработать.

«Мы начали использовать устройства Lyve Mobile Shuttle для любых данных, — рассказывает Фаулер. — Мы загружаем их на месте, привозим в офис, подключаем к сети и сразу используем. Информация уже готова к анализу, так что мы не тратим драгоценное время на ожидание».

Проблема быстрого копирования и надежного хранения информации актуальна для большинства областей, в которых задействованы большие объемы данных: это видеонаблюдение, мониторинг, аналитика… Система Lyve Mobile позволяет оперативно и гарантированно решить все основные задачи. Большой объем, ударопрочный корпус, аппаратное шифрование и возможность прямого подключения к накопителям выгодно отличают этот продукт от других, не специализированных устройств хранения и транспортировки данных. И вдвойне приятно, когда эти бонусы работают на благо безопасности и сохранения «здоровья» нашей планеты.

#seagate #данные #хранение_данных